关于不确定度的应用———这两幅图你怎么看？...

下面两幅图来自世界最大的几何量量仪制造商___日本三丰公司，他们的三坐标测量机在国外的市场占有率很高，其三坐标测量机的示值误差检定是依据与ISO10360-2对等的日本国家标准进行的，过去并未涉及不确定度，但近年来三丰宣称他的三坐标测量机检定之合格性判定，参照JIS B0641（ISO14253），是考虑了不确定度的，并按最严格的要求执行，其合格范围比MPE还要小一个不确定度值，请看下图：
如果上传图片看不清，请各自上网查询。
图片来源：http://www.mitutoyo.co.jp/techno ... ction_04/index.html

请网友考虑这里面的不确定度指的是啥，即什么的不确定度。


本人不认识三丰公司的日本人，如果有机会倒想问问他们在此是怎么理解和运用不确定度的，6月的北京机床展不知道是否有机会。



期待史老、深圳渔民、路云、都成等对此图中的不确定度含义及应用发表个人见解。
同时也欢迎其他有识之士多加指点！
至于热心的规版就免了吧，如有兴趣可以到别处为他人搭台，我这里不需要。

感觉楼主提供图片左图上半部分与MSA的某些理念比较近期。。。

回复 6# chuxp

在没有不确定度概念之前，误差、误差范围、极限误差、误差限、允许误差等等都叫误差，你去理解吧。例如说对某量的测量误差是多少，实际上说的并不是“定义的误差”，而是指误差范围或叫极限误差，这相当于不确定度。自盘古开天地以来，我们对一个特定量的测量是得不到误差的，按过去的误差理论可以得到结果的误差范围或叫极限误差，现在我们用不确定度来描述。

对 16# 史锦顺 文的解释

     发帖后两小时，发现都成帖中第2图似乎已删。此文所载图，是根据昨天下载的图改成的，因时间已过“48分钟”，我无法改变帖中文字，望都成见谅。
     在我的计算机上，直接仅见第一图，而点击则可见第二图，是不是已删，我也说不清楚。

学习了，看不明白，以后还要需心学习噢。

回复 3# chuxp

我想对CMM的示值误差检定来说，标准器的校准值就是真值！第一幅图只是一个示意，它表示了一个受检点的情况，该受检点的真值就是其对称中心。
不标明真值，并不是真值不存在的意思，因为有多个受检点，每个受检点的标称值都不一样，所以不能在一幅图内单标一个Y0。

回复 5# chuxp


   小鬼子似乎只考虑了CMM测量的准确性__在此他们考察的是CMM的示值误差。他们的CMM检定，所用的标准器为步距规。步距规有校准值，虽然误差不可能为零，但相对于MPE，其大小应该是可以忽略的。

回复 7# 都成

仔细查看了一下小鬼子的原文解说，如果用你提示的彩图来解释，他们的意思的就是“如果1（x-z)为他们公开提示的MPE，那么此时只有满足2的CMM才能被他们检定为合格”。
那个网页上没有提及U与MPE的关系，想来应该和我们的要求没啥区别。


我想了解他们那个不确定度是怎么来的指的是什么。

回复 1# 星空漫步


   

承蒙星空漫步先生要我发言，我就讲一讲。不过，肯定是答非所问。

我认为，从根本上说，不确定度论的计量评定是错误的，因此，什么人的评定也大致差不多，要么不起作用，要么错误。

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现行规范（国际规范如此，中国规范、日本规范也都如此）的合格性判别公式为：

                | Δ | ≤ MPEV - U95                                                                   （1）

正常情况（U95小于MPEV/3），U95可略，判别式成为：

                | Δ | ≤ MPEV                                                               （2）

（2）式中都是误差理论的量，与不确定度没关系。不确定度U95评了也没用。这就是说，在正常的情况下，不确定度是摆设。

在U95较大的场合，即当U95 >MPEV/3时，要用（1）式，该用U95，但请注意，此时的公式（1）是错误的，不能用。

检定的误差，就是所用标准的误差。（如果有附加装置，其误差要计入标准的误差中）。正确的判别公式为：

                | Δ | ≤ MPEV – R(标)                                                  （3）

R(标)是标准的误差范围。R(标)是U95的构成因素之一，R(标)加上一些“其他因素”就是U95。因此U95要比R(标)大得多。“其他因素”包括两部分，第一部分是主体，就是被检测量仪器的重复性、分辨力、温度影响、机械不良等，第二部分是环境如温度对标准的影响。实际情况是，这第二部分极小，即使有也应该体现在标准的误差中（计量必须保证标准的使用条件）。于是，“其他因素”实际就是被检测量仪器的一些性能。

被检仪器的不良（包括被检测量仪器的重复性、分辨力、温度影响、机械不良等），必然体现在|Δ|中，再把这些拉出来，放在U95中，也就是放在判别式（3）的右侧，于是

               | Δ | ≤ MPEV - U95                                                                  （1）

等效于

               | Δ | ≤ MPEV – [R(标)+“其他因素”]                    （4）

（4）式比正确式（3）式，多了个“其他因素”项。这一项是不该加的。因而混合模式的公式（1）是错误的。

这就是说：当U95可略时，不确定度评定不起作用，评定是摆设；当U95不可略时，本来按（3）式判别的合格被检仪器，而按（1）式判别，就不能合格了。这是错误判别。

这类错误判别或无法判别的例子很多。

例1  游标卡尺的校准评定

由欧洲合格组织性评定，被中国合格性评定委员会引为标准。被多种书籍也引用。评定的结果是U95大于MPEV，按（1）式判别，全世界的游标卡尺都不能合格，这当然是荒谬的。

例2  数字式频率计计量

不确定度评定对数字频率计检定不能用。计数式频率计在测频低段，MEPV等于分辨力的误差，而U95是分辨力误差加上标准的误差，因此U95总是大于MEPV，这样，即使用原子频标，也不能检定计数式频率计。或者说，U95堵住了合格性的门口，任何数字频率计都不可能合格。这当然是荒谬的。

游标卡尺、千分尺，在测量小尺寸（例如测量薄板的厚度、细轴的直径）时，都有与数字式频率计类似的问题：测量的误差范围主要取决于分辨力，U95必然堵塞合格之路。

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如上分析说明：判别式（1）是错误的；不确定度评定的一套在计量中不能用。

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下面说说日本人的两张图。

  日本人的二图，相当于如下的两张图。

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图中的上图对应日本人的上图，写成公式就是：

                | Δ | ≤ MPEV - U95                                                   （1）

测得值满足公式（1）为合格，即测得值在2区合格。这里的测得值是单一值，对应于被检仪器随机误差很小的情况，或者是取最大差值。

图中的下图对应日本人的下图，写成公式为：

                | Δ | + U95  ≤  MPEV                                       （5）

红线表示由MPEV决定的界限，黑竖线表示测得值加U95。只有整个黑线在合格区内才是合格。左有三黑线合格；右二黑线不合格；中间有四黑线待定。

说明：我这两张图，是用都成先生的教学用图改装的。上图相同，而下图略有不同。公式中的U95, 不能同时出现在两侧，因而，都成原图中出现两个不确定度区是不妥当的。但他对合格、不合格、待定三种情况的判别说明是符合不确定度理论的。

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其实，这两张图，在误差理论时代，是早就有的。只要把上图中U95换成R(B),即所用标准的误差范围，就对了。

下图，正确的用法，黑线是被考察量（被检仪器的示值）的变化量（实测值的变化量，不是评估量U95）。《新概念测量计量学》的两类测量区分，把计量归属于“统计测量”，是必要的。也就是说，把下图黑线看做是被测对象的问题，是对象问题，不是手段问题。这样，当标准的误差可略时，只是左边有三线合格，其他各线，因绝对值的最大点不合格，该测量点就是不合格。注意MPEV这个指标指的是误差元绝对值的最大值，因此，应该按实测的最大误差元要求。

更细致的考虑，当R(B)不能忽略时，由R(B)形成待定区。可用下图的下图。注意这里的待定区的半宽是R(B)，不是U95；而图中黑竖线是实测量值的变化范围，不是U95。考察的是黑线的绝对值的最大点（上一半看黑线上点，下一半看黑线下点）。计：左有三线合格；中间二线待定；右边四线不合格。

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不标明真值Yo，含义十分清楚，就是真值不存在，所以误差范围的两端都有各自的不确定度！这与我们常见的图2不同。强调了参考值、约定真值也存在不确定度，这个是不确定度理论的核心。
这个在一定程度上，支持了规矩版主的Yo的不确定度区间“浮动”的说法。